Aufbau und Funktionsprinzip der LCD-Anzeige

Was ist ein LCD (Liquid Crystal Display)?

Eine Flüssigkristallanzeige oder ein LCD-Display zeichnet seineDefinition aus dem Namen selbst. Es ist eine Kombination aus zwei Materiezuständen, dem Feststoff und der Flüssigkeit. LCD verwendet einen Flüssigkristall, um ein sichtbares Bild zu erzeugen. Flüssigkristallanzeigen sind ultradünne Technologiebildschirme, die in der Regel in Computerbildschirmen, Fernsehgeräten, Handys und tragbaren Videospielen verwendet werden. Dank der LCD-Technologie können Displays im Vergleich zur Kathodenstrahlröhre (CRT) wesentlich dünner sein.

Die Flüssigkristallanzeige besteht aus mehrerenSchichten, die zwei polarisierte Plattenfilter und Elektroden enthalten. Die LCD-Technologie wird zur Anzeige des Bildes in Notebooks oder anderen elektronischen Geräten wie Minicomputern verwendet. Licht wird von einer Linse auf eine Flüssigkristallschicht projiziert. Diese Kombination von farbigem Licht mit dem Graustufenbild des Kristalls (gebildet durch elektrischen Strom durch den Kristall) bildet das Farbbild. Dieses Bild wird dann auf dem Bildschirm angezeigt.

Ein LCD

Ein LCD besteht entweder aus einer AktivmatrixAnzeigegitter oder ein passives Anzeigegitter. Die meisten Smartphones mit LCD-Display-Technologie verwenden Aktivmatrix-Displays, einige ältere Displays verwenden jedoch weiterhin die passiven Display-Raster-Designs. Die meisten elektronischen Geräte sind für ihre Anzeige hauptsächlich auf Flüssigkristall-Display-Technologie angewiesen. Die Flüssigkeit hat den einzigartigen Vorteil eines geringen Stromverbrauchs als die LED- oder Kathodenstrahlröhre.

Flüssigkristallbildschirm funktioniert auf demPrinzip, Licht zu blockieren, anstatt Licht zu emittieren. LCDs benötigen Hintergrundbeleuchtung, da sie kein Licht emittieren. Wir verwenden immer Geräte, die aus LCD-Displays bestehen, die die Verwendung einer Kathodenstrahlröhre ersetzen. Kathodenstrahlröhren verbrauchen im Vergleich zu LCDs mehr Leistung und sind auch schwerer und größer.

Wie werden LCDs konstruiert?

LCD-Schichtdiagramm

Einfache Fakten, die bei der LCD-Herstellung berücksichtigt werden sollten:

  1. Die grundlegende Struktur des LCD sollte durch Ändern des angelegten Stroms gesteuert werden.
  2. Wir müssen ein polarisiertes Licht verwenden.
  3. Flüssigkristalle sollten in der Lage sein, sowohl den Durchgang zu steuern, als auch das polarisierte Licht ändern zu können.

Wie oben erwähnt, müssen wir zwei nehmenPolarisierte Glasstücke filtern bei der Herstellung des Flüssigkristalls. Das Glas, das keinen polarisierten Film auf der Oberfläche hat, muss mit einem speziellen Polymer gerieben werden, das mikroskopische Rillen auf der Oberfläche des polarisierten Glasfilters erzeugt. Die Rillen müssen in der gleichen Richtung des polarisierten Films liegen. Jetzt müssen wir eine Beschichtung aus einem pneumatischen Flüssigphasenkristall auf einen der Polarisationsfilter des polarisierten Glases aufbringen. Der mikroskopische Kanal bewirkt, dass sich das Molekül der ersten Schicht mit der Filterorientierung ausrichtet. Wenn der rechte Winkel am ersten Schichtstück erscheint, sollten wir ein zweites Stück Glas mit dem polarisierten Film hinzufügen. Der erste Filter wird natürlich polarisiert, wenn das Licht in der Startphase auf ihn fällt.

So durchläuft das Licht jede Schicht undmit Hilfe des Moleküls am nächsten geführt. Das Molekül neigt dazu, seine Schwingungsebene des Lichts zu ändern, um sich an seinen Winkel anzupassen. Wenn das Licht das entfernte Ende der Flüssigkristallsubstanz erreicht, schwingt es im gleichen Winkel wie die letzte Schicht des Moleküls. Das Licht darf nur dann in die Vorrichtung eindringen, wenn die zweite Schicht des polarisierten Glases mit der letzten Schicht des Moleküls übereinstimmt.

Wie funktionieren LCDs?

Das Prinzip hinter den LCDs ist, dass wennWenn an das Flüssigkristallmolekül elektrischer Strom angelegt wird, neigt das Molekül dazu, sich zu drehen. Dies verursacht den Winkel des Lichts, der durch das Molekül des polarisierten Glases geht, und bewirkt auch eine Änderung des Winkels des oberen Polarisationsfilters. Infolgedessen kann etwas Licht das polarisierte Glas durch einen bestimmten Bereich der LCD durchlassen. Daher wird dieser bestimmte Bereich im Vergleich zu anderen dunkel. Das LCD arbeitet nach dem Prinzip, Licht zu blockieren. Beim Bau der LCDs befindet sich auf der Rückseite ein reflektierter Spiegel. Eine Elektrodenebene besteht aus Indium-Zinn-Oxid, das oben gehalten wird, und ein polarisiertes Glas mit einem polarisierenden Film wird ebenfalls an der Unterseite der Vorrichtung hinzugefügt. Der gesamte Bereich des LCD muss von einer gemeinsamen Elektrode umschlossen sein und darüber sollte sich die Flüssigkristallmaterie befinden.

Als nächstes kommt das zweite Stück Glas mit einemElektrode in Form des Rechtecks ​​an der Unterseite und oben ein weiterer Polarisationsfilm. Es ist zu beachten, dass beide Teile im rechten Winkel stehen. Wenn kein Strom vorhanden ist, tritt das Licht durch die Vorderseite des LCDs, es wird vom Spiegel reflektiert und zurückgeworfen. Da die Elektrode mit einer Batterie verbunden ist, bewirkt der Strom von ihr, dass sich die Flüssigkristalle zwischen der Elektrode mit gemeinsamer Ebene und der rechteckförmig geformten Elektrode aufdrehen. Dadurch wird das Licht durchgelassen. Dieser bestimmte rechteckige Bereich erscheint leer.

Vorteile eines LCDs:

  • LCDs verbrauchen im Vergleich zu CRT und LED weniger Strom
  • LCDs bestehen aus einigen Mikrowattanzeigen für Displays im Vergleich zu einigen Mill-Watt-LEDs für LEDs
  • LCDs sind kostengünstig
  • Bietet ausgezeichneten Kontrast
  • LCDs sind dünner und leichter als Kathodenstrahlröhren und LEDs

Nachteile eines LCDs:

  • Erfordert zusätzliche Lichtquellen
  • Der Temperaturbereich ist für den Betrieb begrenzt
  • Geringe Zuverlässigkeit
  • Die Geschwindigkeit ist sehr niedrig
  • LCDs benötigen ein AC-Laufwerk

Anwendungen von Flüssigkristallanzeigen

Die Flüssigkristalltechnologie hat wichtige Anwendungen in Wissenschaft und Technik sowie auf elektronischen Geräten.

  • Flüssigkristallthermometer
  • Optische Bildgebung
  • Die Flüssigkristallanzeigetechnik ist auch bei der Visualisierung der Radiofrequenzwellen im Wellenleiter anwendbar
  • Wird in medizinischen Anwendungen verwendet

Einige LCD-basierte Displays

Einige LCD-basierte Displays
Ich hoffe, Sie haben gute Kenntnisse über LCDs. Hier lasse ich dir eine Aufgabe. Wie wird ein LCD an einen Mikrocontroller angeschlossen? Fragen zu diesem Konzept oder zu elektrischen und elektronischen Projekten Hinterlassen Sie Ihre Antwort im Kommentarbereich.

Foto-Gutschrift:

  • LCD Layered Diagram nach Circuitstoday
  • LCD-Anzeige auf Smartphones durch verschlüsselt
  • LCD-Display-Kamera durch verschlüsselt
  • LCD-Monitor durch verschlüsselt

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